Gyvsidabris

Gyvsidabris

Valerija Sirota
"Quantic" № 1, 2017

Masės: 1/20 Žemės masė
Spindulys: 2/5 Žemės spindulio
Atstumas iki saulės: mažiausias 0,3 AU, maksimalus 0,47 AU (1 AU = 150 milijonų km)

Mes pradėsime kelionę per Saulės sistemos planetas nuo planetos, arčiausiai į Saulę – Mercury. Atstumas nuo jo iki Saulės yra 2,5 karto mažesnis nei nuo Žemės. Dėl to sunku jį ištirti: žemės stebėtojui Mercury niekada nevyksta toli nuo Saulės, o jį galima pamatyti tik aušros metu – prieš saulėtekį arba iškart po saulėlydžio. Ir jam siunčiamas erdvėlaivis nėra lengvesnis nei Jupiterio, tik dėl priešingos priežasties: net jei "Mercury" eina savo orbitą greitu greičiu 47 km / s – pusantro karto greičiau nei Žemė, laivas, siunčiamas iš Žemės, vis tiek greitėtų pagal saulės spindulių įtaką, skrendantis prie jo, kad būtų praėjęs, nesugebėjęs nieko fotografuoti. Turime pirmiausia skraidyti į Venusą, kad arti greta gravitacinio manevro.1 – bet ne pagreitinti, bet, priešingai, sulėtinti – ir tik tada skristi į "Mercury". Iki šiol tai padarė tik dvi tarpplanetinės stotys: Mariner-10 prieš keturiasdešimt metų ir neseniai Messenger.

Gyvsidabris yra ne tik artimiausias Saulę (taigi ir sparčiausia), bet ir mažiausia. Jos dydis yra prastesnis net prie didžiųjų planetų palydovų – "Ganymede" (Jupiterio palydovas) ir "Titanas" (Saturno palydovas). Tačiau masėje jis vis dar įveikė juos. Tai reiškia, kad gyvsidabris yra daug tankesnis; Iš tiesų, 1 litras jo medžiagos sveria apie 5,4 kg, beveik kaip Žemės (5,5 kg). Tačiau Žemė yra didelė, jos išoriniai sluoksniai stipriai spaudžia vidinius, o jo gelmėje esanti medžiaga yra stipriai suspausta. Mažai planetai buvo sunku taip stipriai susitraukti; atrodo, kad gyvsidabris yra labai didelis – 3/4 spindulio – geležies šerdies. (Palyginimui, Žemės šerdis pasiekia tik pusę spindulio, todėl gyvsidabrio šerdis užima beveik pusę viso tūrio, o Žemės – 1/8.) Geležies ir kitų sunkiųjų elementų dalis Mercury yra didžiausia iš visų Saulės sistemos planetų.

Ar manote, jei Mercury yra arti Saulės, ar tai labai karšta? Tai tiesa, bet tik iš dalies. Iš tiesų dienos metu yra baisi karštis: didžiausia paviršiaus temperatūra yra 430 ° C, tokioje temperatūroje alavas, švinas ir cinkas ištirps. Bet naktį labai šalta: minus 200 ° C! Tai visi šalia pusiaujo.Tuo polių – visada šalta, apie -90 ° С.

Kodėl taip? Atsakymas yra tas, kad sprendžiant Quantica Nr. 10 problemą 2016 m., Merkurijus per 88 Žemės dienas vykdo vieną apsisukimą aplink Saulę, o viena revoliucija aplink ašį – Mercury Star Day – trunka apie 58 dienas, tiksliai 2/3 metų.

Pav. 1. "Mercury" dienos ir naktis. Planetos sukimosi ašis yra nukreipta į mus. Raudonas taškas – stebėtojas lygumoje, brūkšnys pažymėta jo horizonto linija. Mėlynos linijos parodyti kryptį į tolimą žvaigždę

Dėmesio! Įsivaizduokite, kad stovite ant Merkurijaus pusvernio (1 pav., Tu esi raudonas taškas) ir matai kylančią saulę, šalia jos yra žvaigždė; gyvas dangus yra juodas net po pietų, nes beveik nėra atmosferos, taigi žvaigždės puikiai matomos. Pažvelkime į tai, ką matai, kaip orbitoje judesys. Po 1/4 žvaigždžių dienų, ty 1/6 vietinių metų, žvaigždė pasirodys zenithe, tiksliai virš galvos. Ir saulė atsilieka, ji vis dar kyla. Čia ateina trečdalis metų – žvaigždė sutampa vakaruose, o saulė vis dar išauga … tik po šešių mėnesių saulė pagaliau pasiekia savo zenitą, tai yra vidurdienis. Praėjus 2/3 metų nuo stebėjimo pradžios, žvaigždė pakyla vėl – praėjo žvaigždes.Tačiau saulė dar nesiruošia! Tai bus tik dar šešis mėnesius, bet po metų jis nebus matomas. Ir tik po dviejų Mercurial metų mes pagaliau pamatysime Saulės kilimą ir žvaigždė šalia jos bus tokia, kokia buvo. Taigi, jei skaičiuosite dieną saule, o ne žvaigždes (tai vadinama saulėtą dieną), pasirodo, kad jie praeina 2 metus!

Taigi, nuo saulėtekio iki saulėlydžio prasideda visas gyvsidabrio metai, 3 sausumos mėnesiai. Tas pats trunka naktį. Nenuostabu, kad viskas sugenda per dieną ir atvėsta naktį … Beje, žmonės ilgą laiką manė, kad "Mercury" žvaigždės diena ne ilgiau kaip 2/3 metų, bet tiksliai per metus: tuomet "Mercury", kaip ir mėnulis, pažvelgė į Žemę visą laiką būtų saulėje toje pačioje pusrutulyje. Planetos pusėje būtų amžinoji diena, pusė – amžina naktis. Kodėl taip galvojau? Kadangi kiekvieną kartą, kai gyvsidabris mums yra ypač akivaizdus – ir tai atsitinka maždaug kas 348 Žemės dienas arba apie 4 gyvsidabrio metus, jis pasisuka į tą pačią pusę ir Žemę (ir Saulę). Tik su radarų naudojimu Mercury tyrinėjimui prieš 50 metų šis "jo apgaulingas" buvo atskleistas.

Ar tai yra sutapimas? Vargu. Galų gale, prieš gyvsidabrį, kaip ir Mėnulį, greičiau apsisuko aplink ašį. Ši saulė sulėtino savo pasukimą (kaip ir Žemę – Mėnulio sukimąsi) potvynių jėgomis; kaip tai daroma, kitą kartą mes išsamiai išnagrinėsime, bet dabar mes pastebime, kad nors saulė nesibaigė visiškai – ji "ne sinchronizavosi" – artimiausio palydovo, bet tai nedelsiant rezonuoja su saule – laikotarpių 2: 3 santykiu ir Žemė Atrodo, kad mes neleidome Sun visiškai sustabdyti gyvsidabrio. Taigi jis šoka savo sudėtingą kosminį šokį, turi laiko pasukti "veidą" į Saulę, tada į Žemę, o vėliau ir į Venerą …

Pav. 2 Gyvsidabrio Orbita, saulė padidėja aiškumo

Tai dar ne viskas. Gyvsidabris turi labai pailgą (planetos) orbitą – labiausiai išilgai iš visų Saulės sistemos planetų orbitų: tolimoje vietoje gyvsidabris yra pusantro karto toli nuo Saulės, o ne netoli jo (2 pav.). Dėl rezonanso paaiškėja, kad artimiausioje orbitos taške (vadinamas perihelionas, graikų kalba – arčiausiai saulės). Savo ruožtu gyvsidabris savo ruožtu sukasi į saulę visada su viena ir tuo pačiu šalimi arba, tiksliau, dviem dienovidiniais.Šie dienovidiniai vadinami "karštais ilgumais", jose – karščiausias oras visam Mercury.

Tačiau stebuklai su orbitiniu "Mercury" judesiu dar nėra baigti. Faktas yra tas, kad kai jis yra arčiau Saulės, jis skrieja greičiau savo orbitoje, o kai ji yra toliau nuo Saulės, ji yra lėtesnė. Ir aplink ašį jis sukasi tolygiai; Dėl to, šalia perihelio, jo judėjimo greitis per orbitą trumpam laikui tampa didesnis nei sukimosi greitis. O jei likusį laiką greitas orlaivio "Mercury" važiavimas tik sulėtins akivaizdų Saulės judėjimą iš rytų į vakarus, tada jis visiškai sustabdomas, o tuo metu Saulė eina per dangų priešinga kryptimi, iš vakarų į rytus (3 pav.)! Šis reiškinys – iš visų Saulės sistemos planetų – tik "Mercury" – vadinamas "Jozuės efektu", garbei biblinio pobūdžio, kuris vieną kartą paprašė Dievo sustabdyti saulę danguje, – ir jis sustojo keletą valandų. Aš nežinau, kaip Joshua sugebėjo tai padaryti (ar net Dievą – sunku eiti prieš savo įstatymus …), bet apie Mercury tai atsitinka kiekvieną dieną! Tai ypač įdomu tose vietose, kur saulės perėjimo metu Saulė yra arti horizonto: ji pakilo, tada pasikeitė protas, atsitraukė ir vėl pakilo.Tuomet prasideda ilga (metinė!) Mercurial diena, kurios pabaigoje Saulė, jau sėdėjusi už horizonto, vėl galvoja apie ją ir sugrįžta šiek tiek daugiau …

Pav. 3 Vaizdas iš planetos šiaurinio poliaus. Raudonas taškas – stebėtojas mėlyna linija – į rytus nukreipta kryptimi žalia – į vakarus. Visose "įprastose" planetose (pavyzdžiui, Žemėje) saulė juda iš rytų į vakarus (a); Gyvsidabris netoli perihelio judėja orbitoje greičiau, nei sukasi aplink ašį, o Saulė pasikeitė iš vakarų į rytus (b)

Pav. 4 Tipiškas reljefas "Mercury" (nuotrauka iš astro-azbuka.ru)

Gyvatvorio paviršiuje dar vaikščiojo ne žmogus, o netgi automobilis. Tačiau mes jau žinome, kad šis paviršius yra labai panašus į mėnulį: daugybė kraterių, susidariusių iš meteoritų streikų, sklandžiai slėniai, padengti sušalusi lava, kalnų grandinės – galbūt buvusieji jau seniai išnykę ugnikalniai: nedidelė planeta aušta gana greitai, o mažiau nei milijardas daugelį metų, nes lava nebegalėjo pralaužti storos, šaldytos žievės. Tačiau yra tokios Mercury reljefo detalės, kad jūs negalite rasti niekur kitur Saulės sistemoje.Tai escarpments – labai ilgos ir didelės nelygios uolos, keli kilometrai aukščio, lyg aukščiausi Sklypai Žemėje ir keli šimtai kilometrų ilgio (!). Tos epochos buvo suformuotos, kai naujai "suformuotas" gyvsidabris greitai atšaldė – pirmiausia aušinama ir sukietėjusi, o vidinės, vis dar karštos sritys toliau aušinamos ir traukiasi. Mažos upės ir didelės taupyklės Žemėje atsitinka taip: žiemos pradžioje viršutinis vandens sluoksnis užmerka, o vandens lygis nukrito (dėl to, kad vandens įtekėjimas smarkiai sumažėjo – į upę patenka nedideli upeliai), o paaiškėja, kad nėra nieko apačioje nėra. Ir pagal nedidelę apkrovą šis viršutinis sluoksnis ledo. Taigi tai įvyko "Mercury" (vienintelė "tuštumos" atsiradimo priežastis buvo kitokia), pagal savo svorį pluta pradėjo plisti ir suspausti, "pasivaikščioję" su suspaustu šerdimi. Čia yra įtrūkimai ir išlikę iki mūsų dienų.

Pav. 5 Gyvatvorių kateriai ir ežerai. Kairėje nuotraukoje matoma zona, užpildyta lava (nuotrauka iš galaktika-science.ru)

Čia yra, Mercury. Ir mažas, ir ne labai gerai studijuotas – ir kiek nenuostabu jame!

Dailininkė Maria Naudinova


1 Dėl sunkumo manevrų žr. Straipsnį: V."Našlaitis", "Kelionės kvietimas", "Quantic" numeris 10 ir numeris 11, 2016 m.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: